科學(xué)教學(xué)中學(xué)生自主探索的嘗試論文

　　凸透鏡成像規律實(shí)驗可以使學(xué)生很真實(shí)地體驗物距、像距、實(shí)像及它們和像大小變化之間的規律，但是根據實(shí)驗步驟按部就班進(jìn)行操作，現象明顯，實(shí)驗也能很快完成。如就這樣結束這節實(shí)驗課，效果實(shí)際上并不理想，只能停留在機械完成實(shí)驗目標操作，沒(méi)有拓展、沒(méi)有思考。事實(shí)是，此時(shí)學(xué)生已在實(shí)驗中發(fā)現了一些新問(wèn)題，興趣正濃，這時(shí)“留白“能一石激起千層浪�；�于這樣的情況，這節學(xué)生實(shí)驗時(shí)間定為二課時(shí)。

　　顧名思義，留白就是在作品中留下相應的空白。畫(huà)畫(huà)需要留白，藝術(shù)大師往往都是留白的大師，方寸之地亦顯天地之寬。南宋馬遠的《寒江獨釣圖》，只見(jiàn)一幅畫(huà)中，一葉扁舟，一個(gè)漁翁在垂釣，整幅畫(huà)中沒(méi)有一絲水，而讓人感到煙波浩渺，滿(mǎn)幅皆水。在這次實(shí)驗中也創(chuàng )設了一次給學(xué)生“留白”機會(huì )。

　　備課時(shí)估計同學(xué)們能在半節課內按要求完成實(shí)驗目標，其余時(shí)間分以下幾步：

　　一、每一實(shí)驗小組整理提交實(shí)驗中發(fā)現的各種問(wèn)題和現象；

　　二、對各小組的問(wèn)題和現象進(jìn)行歸納整理、分類(lèi)；

　　三、各小組再次對發(fā)現的問(wèn)題進(jìn)行實(shí)驗驗證總結；

　　四、再次集體進(jìn)行匯總，梳理規律。

　�。�預先估計學(xué)生在實(shí)驗時(shí)可能會(huì )出現的各種問(wèn)題、現象，到時(shí)候補充）

　　實(shí)驗課內學(xué)生先自學(xué)完成實(shí)驗目標、實(shí)驗步驟的整理，提出預習中發(fā)現的問(wèn)題，解決問(wèn)題后學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗。實(shí)驗中學(xué)生們興趣濃郁，在目標實(shí)驗的基礎上，擺弄著(zhù)器材嘗試著(zhù)尋找各種可能發(fā)生的現象。

　　提交發(fā)現和問(wèn)題時(shí)，學(xué)生一共提出許多現象和問(wèn)題，討論后總結成六條：

　　1．物體放在焦點(diǎn)處時(shí)找不到像；

　　2．物體移動(dòng)時(shí)像的大小和距離也發(fā)生變化，但不知怎樣變化？

　　3．成實(shí)像時(shí)在物體這一側也能看到一像，這是怎樣形成的？

　　4．物體在二倍焦距內像是縮小的，二倍焦距外是放大的；

　　5．物體上下移動(dòng)時(shí)，像也是上下變化。

　　6．用不透明物體遮住透鏡的一半，成像又會(huì )如何變化？

　　這些都是學(xué)生平時(shí)難以理解和解題時(shí)犯錯誤的問(wèn)題所在。組織第二輪實(shí)驗，再次驗證同學(xué)們的發(fā)現，收集歸納分成這種幾種問(wèn)題，相互補充，對透鏡成像中難點(diǎn)進(jìn)行了清理。

　　兩節課很快在有序中就過(guò)去，學(xué)生交上來(lái)的實(shí)驗報告出乎意料的好，記錄的現象新穎，分析到位，完全不是平時(shí)我們按部就班時(shí)的呆板、機械。 學(xué)生的一些實(shí)驗報告片段摘錄如下：

　　一、燭焰經(jīng)過(guò)凸透鏡在光屏上成實(shí)像時(shí)，蠟燭會(huì )越燒越短，我們發(fā)現燭焰在光屏上像的位置卻不斷上移，我們就想是不是燭焰成像位置和燭焰移動(dòng)的方向有關(guān)呢?相互之間又是怎樣的聯(lián)系呢?針對這個(gè)問(wèn)題設計了以下實(shí)驗方案：

　　1．在U＞f的基礎上，漸漸往遠離透鏡的方向移動(dòng)蠟燭，移動(dòng)光屏，像清晰地呈現在光屏上，記錄像距。

　　2．在U＞f且在光屏上成清晰的像時(shí)，上下移動(dòng)蠟燭，觀(guān)察像在光屏中的位置的變動(dòng)，左右移動(dòng)，像的位置又如何變化？

　　經(jīng)過(guò)現象比較和數據分析，我們得出以下結論：像位置變動(dòng)和燭焰位置變動(dòng)有關(guān)，且剛好相反：即燭焰遠離透鏡，像靠近透鏡；燭焰向下移動(dòng)，像向上移動(dòng)：燭焰向左移動(dòng)，像向右移動(dòng)。

　　二、開(kāi)始的時(shí)侯認為如果用一件不透明的物體遮住透鏡的一半，就只有一半的像了。在燭焰經(jīng)過(guò)凸透鏡在光屏上成實(shí)像時(shí)，用實(shí)驗冊擋住透鏡的一部分，我們驚奇地發(fā)現，還是能成完整的像，只不過(guò)是像的明亮程度減弱，繼續增加被擋部分，像基本上還是完整的，只是明亮程度越來(lái)越暗，燭焰中光線(xiàn)較弱部分先變得不清楚。

　　三、在成實(shí)像的同時(shí)，沿著(zhù)燭焰光入射的方向去觀(guān)察透鏡，他們當時(shí)就很驚訝，邀請了旁邊許多同學(xué)去觀(guān)察覺(jué)他們的發(fā)現，因他們無(wú)法用凸透鏡成像的規律來(lái)解釋?zhuān)�還進(jìn)行了好一番爭論，讓我給他們評一評誰(shuí)的理由是正確的。我當時(shí)想法是，馬上解說(shuō)，達不到預期效果，就沒(méi)有正面回答，只是點(diǎn)撥了一下，只有光的折射才能成像嗎?留給他們分析的空間和時(shí)間。有的同學(xué)當即恍然大悟，結果他們的實(shí)驗報告中自己分析更精彩，更具有科學(xué)性：在燭焰經(jīng)過(guò)凸透鏡在光屏上成實(shí)像時(shí)，如果沿著(zhù)燭焰光入射方向去觀(guān)察透鏡，可以看到透鏡中有一個(gè)燭焰所成的正立、縮小的虛像，這現象根本無(wú)法用凸透鏡實(shí)像時(shí)的知識來(lái)解析，我們小組經(jīng)過(guò)分析、討論一致認為這不是光通過(guò)透鏡折射形成的，是由于光在透鏡表面反射引起，凸透鏡的表面相當于是一面凸面鏡，光在凸面鏡的表面發(fā)生反射，所形成的像是正立、縮小的虛像，正如汽車(chē)的觀(guān)后鏡里都是正立、縮小的虛像。

　　一次嘗試，卻獲得如此意想不到的結果。學(xué)生發(fā)現的這些問(wèn)題是凸透鏡成像中的難點(diǎn)，以前曾用過(guò)很多方法來(lái)突破，效果都不理想，學(xué)生總感云山霧罩,在解題時(shí)還是照樣出錯。這次“留白”終于沖破了我教學(xué)思維的禁錮，留一些時(shí)間，一些空間給學(xué)生，讓他們在好奇且無(wú)壓力的情況下摸索，給了他們另辟途徑的機會(huì )，觀(guān)察到一些新現象，產(chǎn)生了新問(wèn)題，帶著(zhù)問(wèn)題進(jìn)行實(shí)驗，又帶著(zhù)新的問(wèn)題展開(kāi)討論。

　　藝術(shù)作品中的“留白”，在科學(xué)中也同樣意味深長(cháng)——正是培養學(xué)生自主的精神濃縮。

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